JPS6265434A - 半導体装置の試験方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［概要］ パッドのみ露出させて、他を絶縁膜で被覆したチップの
中に、パッドのみ絶縁膜で被覆して、他を露出させた逆
カバーチップを設け、この逆カバーチップによってプロ
ーブの位置ずれを検出するようにした試験方法である。

［産業上の利用分野］ 本発明は半導体装置の試験方法のうち、プローブテスト
方法に関する。

従来、ＩＣなどの半導体装置は、半導体ウェハー上に多
数の素子が形成され、これを個々のチップに分割する前
に、プローブ（探針）を接触させて、それらの素子の電
気的特性の良否を判別しており、これをウェハーのプロ
ーブテストと呼んでいる。

これは、ウェハー状態で予めプローブテストを行なって
おけば、不良チップをパッケージに組み込む工数とパッ
ケージ等の材料が節約されるからで、このようなプロー
ブテストを経ると、半導体製品は殆ど１００％に近い収
率が得られる。

そのため、プローブテストは極めて重要な工程となって
いるが、その際に、ＩＣの品質が害されないように十分
に注意して試験されなければならない。

［従来の技術］ 第３図はプローブテストのヘッド部の概要断面図を示し
ており、ｌはウェハー、２はプローブカード、３は可動
ステージ、４は付属部品を含むテストステーションであ
る。プローブカード２には多数のプローブ（数十本ない
し百数十本のプローブ）が設けてあり、このプローブカ
ード２はＩＣの品種によって取り替えされる。そのプロ
ーブカードの交換時、テストステーション４はアームに
よって持ち上げられる。また、ウェハーは自動的に可動
ステージ３と共に移動して、順次にチップが試験される
が、その時、上方から顕微鏡（図示せず）で監視できる
ように、空洞がテストステーション４の中央部に設けら
れている。

次に、第４図はテストウェハー中の１個のチップ（通常
のチップ）の平面図を示しており、同図（ａｌはチップ
１０全体の平面図で、１１はボンディングワイヤーを接
続するワイヤー接続用のアルミニウム（ＡＩ）パッド、
１２は二酸化シリコン（ＳｉＯ２）膜からなるカバー絶
縁膜（被覆絶縁膜）である。

同図は僅かに十六個のパッド１１シか図示していないが
、実際には数十本ないし百数十本のプローブ本数に対応
する数１０〜数１００個のパッドが設けられている。

第４図（ｂ）はチップ内の１つのパッド１１部分の平面
図を示しており、５ｉ０２膜１２の下にはパッド１１に
接続するアルミニウム配線１３が設けられている。

また、パッド１１の部分はパッド周囲に広くアルミニウ
ム膜１４がパターンニングされており、その周囲部分の
アルミニウム膜を５ｉ０２膜１２が被覆している状態で
ある。尚、このようなバンドの大きさは、例えば１００
μｍ角程度のものになる。

かくして、このようなチップが多数設けられたテストウ
ェハーが可動ステージによって高速に送られて、次々に
チップが試験される。

［発明が解決しようとする問題点］ ところが、このようなプローブテストにおいて、プロー
ブの接触位置がずれて、カバー絶縁膜に触れてこれを破
損し、更に、下層のパッド周囲のアルミニウム膜に接触
した状態で試験がおこなわれると、なんら支障なくテス
トが完了する。しかし、接触したカバー絶縁膜は破損し
て、そこから亀裂が走ってカバー膜としての役目が果た
せなくなる。

この破損は空中の不純物イオンがウェハー内部に入り、
ウェハーを汚染して、ＩＣの品質や信鯨性、あるいは歩
留の低下を来たし、極めて影響の大きいものである。

従って、現在、目視検査によってカバー絶縁膜の破損や
亀裂を検出しているが、それでは、多くの工数と時間と
を要し、且つ、カバー絶縁膜が破損されたウェハーを除
去して、歩留を低下させることになる。

本発明は、このような欠点を除去した試験方法を提案す
るものである。

［問題点を解決するための手段］ その目的は、ワイヤー接続用のバンドのみ露出させて、
他部分を絶縁膜でカバーした複数個のチップが、整列し
て設けられている半導体ウェハーの任意のチップ位置に
、パッドのみ絶縁膜でカバーして、他部分を露出させた
１個または複数個の逆カバーチップを設け、前記半導体
ウェハーのプローブテストの際に、８亥逆カバーチツプ
にプローブを接触させて、プローブの位置ずれを検出す
るようにした半導体装置の試験方法によって達成される
。

［作用］ 即ち、所要チップの中に、逆カバーを設けたチップを設
け、この逆カバーチップをテスト初期やその他の試験中
の適時にプローブテストして、プローブの位置ずれを検
出する。そして、位置ずれのある場合、プローブ位置を
修正する。

そうすれば、目視検査に顧ることなく、プローブの位置
ずれが検出され、且つ、所要チップのカバー絶縁膜の破
損もなくなる。

［実施例］ 以下、図面を参照して実施例によって詳細に説明する。

第１図は本発明にかかる逆カバーチップの平面図を示し
ており、２１は５ｉ０２膜で被覆した絶縁パッド、２２
はアルミニウム膜が露出している導電領域である。

このような逆カバーチップを設けたウェハーの平面図を
第２図に示しており、本例はウェハーの中に４個の逆カ
バーチップ２０が設けられており、その他は通常のチッ
プ１０である。このような逆カバーチップ２０は通常の
チップ１０と同時に形成することができる。即ち、通常
のチップ１０のアルミニウム膜と同時に被着して、逆カ
バーチップ２０は配線パターンを形成しないで、そのま
まアルミニウム膜を全面に残存させる０次いで、５ｉ０
２膜からなるカバー膜を通常のチップ１０と同時に被着
して、通常のチップ１０のパッド１１を窓開けする際、
逆カバーチップ２０の５ｉ０２Ｊｌｌも同時にパターン
ニングする。

かようにして形成された逆カバーチップを複数個設けた
ウェハーの平面図を第２図に示している。

これを、第３図に示すようなプローブテストヘッドに取
付けて、まず、逆カバーチップ２０にプローブを接触さ
せる。この時、逆カバーチップ２０のアルミニウム膜が
露出した導電領域２２はウェハー基板を介してステージ
と同電位にしておく、それは全面にアルミニウム膜を被
着する前の処理によって、ウェハー基板とアルミニウム
膜とを接触させておくことができる。

そうして、プローブを接触させた時、プローブの位置が
正常な場合は、そのパッドはすべて絶縁バッドであるか
ら、測定不能と出力される。そうすれば、通常のチップ
１０の試験を開始する。他方、もしプローブの位置がず
れている場合は、そのパッドからステージと短絡してい
ると出力される。

その時は、プローブの位置を再調整して、再びプローブ
を逆カバーチップ２０に接触させて、位置の可否を検知
する。最近のプローブテスト装置は、測定チップを任意
に指定できるため、このようなチェックは常に可能であ
る。

このようにして、１ウエハーをプローブテストする際、
所定のチップ数毎に逆カバーチップ２０に接触させて、
プローブ位置を検知する。あるいは、最初に１ウエハー
の中の４つの逆カバーチップ２０でプローブ位置を検知
しておく。あるいは、プローブの精度が若干悪くても良
い場合は、３〜４枚のウェハー毎に逆カバーチップ２０
で、プローブ位置を検知する。

また、逆に、プローブの精度が極めて高い場合は、通常
のチップ１０のパッド１１と同面積の逆カバーチップ２
０の絶縁パッド２工とせずに、絶縁パッド２１の面積を
パッド１１の面積より少し小さくしておく。例えば、縦
横ともに１０ＩＪｍ小さくした絶縁パッドを設ける。そ
うすれば、プローブの位置精度を一層良くすることがで
きる。

このような、本発明にかかる試験方法によれば、従来の
ような目視検査によるプローブずれ検査（カバー絶縁膜
の破損や亀裂の検査）の必要がなくなり、試験の信頼性
は改善される。

［発明の効果］ 従って、上記の説明から明らかなように、本発明によれ
ばカバー絶縁膜の破損や亀裂の目視検査をなくすること
ができ、且つ、試験の信頼性や試験歩留を向上できる効
果の大きいものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に関係ある逆カバーチップの平面図、 第２図は本発明にかかるウェハーの平面図、第３図はプ
ローブテストヘッドの概要断面図、第４図は通常のチッ
プの平面図である。 図において、 １０は通常のチップ、　　１１はパッド、１２はカバー
絶縁膜、 １３、１４は絶縁膜下のアルミニウム配線や膜、２０は
逆カバーチップ、　２１は絶縁パッド、′＋発明に力・
η・３辺カバ２＋・ン７シ平ｄＩ幻＠１図 序亮明１；かつ１＞ウェハーの子面図 第２図 １０−ブ°テストへ、ド／ｌツ賢ζ許ｔケａロ第３図 」υ娑Ｌ１１＋７７°／１ザイ動国 ＠　４　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ワイヤー接続用のパッドのみ露出させて、他部分を絶縁
   膜でカバーした複数個のチップが、整列して設けられて
   いる半導体ウェハーの任意のチップ位置に、パッドのみ
   絶縁膜でカバーして、他部分を露出させた１個または複
   数個の逆カバーチップを設け、前記半導体ウェハーのプ
   ローブテストの際に、該逆カバーチップにプローブを接
   触させて、プローブの位置ずれを検出するようにしたこ
   とを特徴とする半導体装置の試験方法。